Grafén - všestranný materiál budúcnosti

0
Grafén je jedna z ďalších foriem uhlíka, ktorú poznáme od roku 2004. Uhlík sa vyskytuje ešte vo forme mäkkého grafitu, pevných karbónových vlákien a diamantu, čo je najtvrdší známy prírodný materiál.Objavili ho dvaja ruskí fyzici Kostantin Novoselov a Andrej Gejm, ktorí pracovali v Manchestri, kde skúmali vlastnosti grafitu, čo je vlastne nám dobre známa tuha v obyčajných ceruzkách. Skúšali pomocou metódy „lepiacej pásky“ oddeľovať čo najtenšie vrstvy grafitu. Pri opakovanom zlepovaní a rozlepovaní pásky zistili, že takto dokážu oddeľovať od seba vrstvy grafitu s hrúbkou len niekoľko atómov. Postupne sa dostali až k vrstve s hrúbkou jedného atómu, keď má uhlík logicky dvojrozmernú kryštalickú štruktúru. Jedna z definícií špecifikuje grafén ako jednoatómovú planárnu (2D) vrstvu, ktorú vytvárajú atómy uhlíka v hybridnom stave sp2, usporiadané do pravidelných šesťuholníkov. V porovnaní s ľudským vlasom je grafén m­iliónkrát tenší a napriek vynikajúcim mechanickým vlastnostiam je priehľadný. Aby sme boli presní, jeho priehľadnosť je 97,3 %. Prototypy vysokokapacitných rýchlo nabíjateľných batérií na báze grafénu Grafén je mimoriadne pevný materiál, v porovnaní s konštrukčnou oceľou je 200-krát pevnejší. V súčasnosti je to najpevnejší známy materiál. Zároveň je veľmi pružný, takže bez poškodenia vydrží aj extrémne a časté ohýbanie. Grafén je veľmi zaujímavý aj svojimi elektrickými vlastnosťami. Môže sa správať ako vodič aj ako polovodič. Preto sa možno v budúcnosti bude využívať v tranzistoroch integrovaných v mikročipoch. Takisto je vynikajúci vodič tepla. Tepelná vodivosť grafénu je 10-krát väčšia ako tepelná vodivosť medi.  Až doteraz sme uvádzali o graféne len samé superlatívy, no má to minimálne jeden háčik. Zatiaľ ho nevieme vyrobiť vo väčšom množstve. A aj po zdokonalení výrobných postupov bude problém nájsť priemyselné uplatnenie pre materiál miliónkrát tenší než ľudský vlas. Výskumy sa v súčasnosti zaoberajú možnosťami náhrady uhlíkových vlákien v kompozitných ...

Ľuboslav Lacko

Všetky autorove články
grafén

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať